Cum funcționează senzorii din interiorul trackerului de fitness

Cu doar câțiva ani în urmă, brățările de fitness erau practic contoare de pași glorificate purtate la încheietura mâinii. Acum, ei fac totul, de la măsurarea ritmului cardiac la alergare până la avertizare să scapi de soare. Și sunt peste tot. Fiecare companie, de la Fitbit la Jawbone și Microsoft, face acum o tehnologie destul de avansată de purtat la încheietura mâinii - toate cu promisiunea unei sănătăți mai bune.

Dar ce este în aceste lucruri, oricum?

Chiar dacă Benzile de fitness sunt destul de simple în comparație cu ceasurile inteligente, un număr tot mai mare de senzori înghesuiți în interior le-au transformat în laboratoare complexe la încheietura mâinii. De exemplu, Microsoft’s Band face publicitate pentru 10 senzori diferiți în pachetul mic. Cu așteptări mai mari ca niciodată, trupele devin foarte tehnice și complicate de concurat.

Aceștia sunt senzorii din interior, care fac acest lucru să se întâmple.

Accelerometre

Cel mai comun și de bază tracker inclus este accelerometrul. Poate fi folosit pentru mai multe lucruri, dar de obicei este pus la lucru numărând pașii. Măsurând orientarea și forța de accelerație, aceștia pot determina dacă dispozitivul este orizontal sau vertical și dacă se mișcă sau nu.

Nu toate accelerometrele sunt create la fel. Veți găsi atât cele digitale, cât și cele analogice, sensibilități diferite și numere diferite de axe. Cei foarte de bază vor avea doar două axe, în timp ce senzorii cu trei axe își pot măsura poziția în trei dimensiuni. În acest moment, majoritatea trackerelor de fitness folosesc accelerometre destul de avansate pentru o precizie sporită.

GPS

GPS-ul este o tehnologie veche de zeci de ani, dar apariția sa în benzile de fitness este relativ nouă, deoarece cipurile devin din ce în ce mai eficiente - nimeni nu își dorește o bandă uriașă la încheietura mâinii pentru a găzdui un gigant baterie.

Sistemul de poziționare globală a cuprinde o rețea de 29 de sateliți în total care orbitează Pământul - în orice locație, o persoană ar trebui să se afle în raza de acțiune a patru sateliți necesari pentru a identifica o locație exactă.

Receptorul GPS primește un semnal radio de înaltă frecvență și putere redusă de la sateliți. Timpul necesar pentru ca un semnal să ajungă la încheietura mâinii poate fi tradus în distanța de la satelit, care poate fi tradusă în coordonate precise cu date de la suficienți sateliți. Cipurile GPS continuă să devină mai bune în gestionarea utilizării bateriei, dar GPS-ul este încă destul de amanat de energie în comparație cu alți senzori.

Spre deosebire de simpla numărare a pașilor, GPS-ul le permite alergătorilor, plimbărilor și bicicliștilor să-și cartografieze cu ușurință exercițiul și să analizeze terenul pe care au fost excizați.

Monitoare optice de ritm cardiac

Spre deosebire de EKG-ul pe care un medic îl poate folosi pentru a vă măsura ritmul cardiac, un monitor optic de ritm cardiac vă măsoară ritmul cardiac folosind lumină. Un LED strălucește prin piele, iar un senzor optic examinează lumina care revine. Deoarece sângele absoarbe mai multă lumină, fluctuațiile nivelului de lumină pot fi traduse în ritmul cardiac - un proces numit fotopletismografie.

În prezent, utilizarea unui monitor optic al ritmului cardiac la încheietura mâinii nu este la fel de precisă ca utilizarea unuia pe vârful degetului sau pe piept. Modelele purtate la piept imită mai îndeaproape un aparat EKG.

Există, de asemenea, o mulțime de nuanțe pentru fotopletismografie, așa că vor exista mai multe variații de la o marcă la alta. De exemplu, fiecare bandă trebuie să compenseze nuanța pielii. În ciuda faptului că producătorii sunt înalți, acuratețea rezultatelor poate varia semnificativ. Acestea nu sunt pentru sportivii profesioniști, ci sunt mai folosite pentru ghidarea generală a ritmului cardiac - în special tipurile purtate la încheietura mâinii.

Senzor de răspuns galvanic al pielii

Senzorii galvanici de răspuns al pielii măsoară conectivitatea electrică a pielii. Când forțele interne sau externe provoacă excitare – de orice fel – pielea devine un mai bun conductor de electricitate. În esență, atunci când începi să transpiri, fie de la exerciții fizice, fie de la altceva, trupa va putea monitoriza asta.

Detectarea când cineva transpira oferă software-ului mai multe informații despre ceea ce face un utilizator, ceea ce permite o mai bună urmărire a stării de sănătate. Fiind capabil să coreleze nivelul de activitate cu o altă sursă decât gravitația de la accelerometru, permite acestor programe să-și asume un rol mai asemănător antrenorului - recomandând exerciții și niveluri specifice efort.

Termometre

Chiar și un termometru de bază poate oferi informații valoroase prin intermediul temperaturii pielii. Creșterea temperaturii pielii poate indica unei trupe de fitness că vă efortați sau, dacă ritmul cardiac nu crește în consecință, că s-ar putea să vă îmbolnăviți.

Senzori de lumină ambientală

Senzorii de lumină ambientală sunt peste tot în jurul nostru. De exemplu, unul îi spune telefonului să-și întunece ecranul noaptea și să-l lumineze la soare. Un tracker de fitness îl folosește în același scop și pentru a detecta ora din zi.

Așa cum funcționează un senzor de lumină ambientală, spectrul de lumină este restrâns, astfel încât să fie detectate doar formele de lumină vizibile pentru ochiul uman. Acea lumină este tradusă într-un semnal digital și transmisă procesorului din interiorul benzii.

Senzori UV

Dar cum rămâne cu alte forme de lumină? În loc să spună benzii de fitness cât de strălucitoare este în jurul tău, senzorii UV îi spun când poți absorbi radiațiile UV dăunătoare – de obicei de la soare. Software-ul compară aceste date cu valorile recunoscute de oamenii de știință ca fiind dăunătoare și te încălzește pentru a scăpa de soare dacă este probabil să te arzi.

Senzori de bioimpedanță

Noua brățară UP3 a Jawbone folosește un singur senzor de bioimpedență pentru a acoperi trei baze: frecvența cardiacă, frecvența respirației și răspunsul galvanic al pielii. Potrivit blogului propriu al companiei post explicând tehnologia, „Senzorul măsoară schimbări foarte mici de impedanță în corpul tău. Pentru ritmul cardiac, măsurăm modificările de impedanță create de volumul de sânge care curge în arterele ulnare și radiale.”

Același senzor, purtat în jurul încheieturii mâinii, va putea, de asemenea, să spună respirația și hidratarea uitându-se la valori precum oxigenul din sânge. Face acest lucru folosind patru electrozi care conduc un pic de energie electrică unul către celălalt și apoi măsurând rezultatele.

Concluzie

Acești senzori pot oferi o bandă de fitness cu o mulțime de date despre ritmul cardiac, temperatura corpului și chiar altitudinea, dar nu merită prea mult fără un software care să o traducă în sfaturi utile. De la anticiparea bolii până la stimularea dvs. la mai mult exercițiu mâine, toți acești senzori funcționează împreună, care oferă cu adevărat o imagine clară a sănătății tale astăzi și a ceea ce poți face pentru a o îmbunătăți Mâine.

Recomandările editorilor

• Mi Smart Band 4 de la Xiaomi este o combinație dorită și ieftină de trupă de fitness/ceasuri inteligente
• Cele mai bune trackere de fitness ieftine din 2019
• Noul tracker de fitness al Fitbit este cel mai ieftin, dar nu îl puteți cumpăra singur